Un implant révolutionnaire développé à l’EPFL offre aux neuroscientifiques la possibilité d’activer ou d’inhiber n’importe quel neurone de la moelle épinière au moyen d’une onde lumineuse spécifique. Il ouvre des possibilités inédites pour étudier le fonctionnement du système nerveux et en traiter les pathologies.

Grégoire Courtine n’hésite pas à parler de « révolution pour les neurosciences » lorsqu’il mentionne l’optogénétique: la possibilité de contrôler l’activité de neurones ciblés avec des ondes lumineuses. Aux côtés de Stéphanie Lacour, titulaire de la Chaire Fondation Bertarelli de technologie neuroprosthétique, le directeur de.NeuroRestore à l’EPFL précise : « Nous avons développé un outil qui nous permet de contrôler l’activité de n’importe quel neurone de la moelle épinière, et ainsi de pouvoir comprendre leur rôle dans le fonctionnement du système nerveux. »

La clé de cette percée : un nouvel implant développé par l’équipe de Stéphanie Lacour. « Nous avons réussi à encapsuler des diodes LED miniaturisées dans un implant souple suffisamment fin pour que l’on puisse l’appliquer juste à la surface la moelle épinière de souris, en le glissant sous les vertèbres, sur toute la longueur de leur section lombaire, explique-t-elle. Nous avons ensuite créé, avec nos collègues de l’ETH Zurich, un circuit électronique miniaturisé sans fil qui permet de sélectionner une ou plusieurs LEDs et de contrôler l’intensité et la durée des stimulations lumineuses avec une extrême précision. Enfin, nous avons fermé le circuit de manière à ce que le contrôle de ces impulsions lumineuses puisse être géré de façon naturelle, en réponse à l’activité musculaire ou tout autre signal physiologique, via un « System-on-Chip » embarqué. » La programmation du protocole de photostimulation peut quant à elle être effectuée grâce à la technologie Bluetooth.

Un comportement aussi naturel que possible Selon Grégoire Courtine, l’autonomie du dispositif est un atout crucial. « Cela nous affranchit des systèmes câblés que l’on utilisait jusque-là pour ce type de travaux. Nous pouvons désormais observer des souris évoluant sans aucune entrave et étudier le rôle des neurones dans la production de comportements complexes, comme la marche ou la nage, dans un contexte écologique. »

L’un des plus grands défis était de parvenir à délivrer des stimulations lumineuses qui pénètrent toute la profondeur de la moelle épinière , sans que celles-ci soient absorbées et réfléchies par les fibres nerveuses. Les scientifiques sont parvenus à transformer les LEDs afin qu’elles envoient de la lumière rouge, car celle-ci est bien moins réfléchie par les fibres nerveuses que la lumière bleue normalement émise par les LEDs.

Vers de nouvelles thérapies Ces travaux, publiés dans Nature Biotechnology , sont en mesure de contribuer à l’essor thérapeutique de l’optogénétique. En effet, la stimulation ou l’inhibition de neurones précis de la moelle épinière par des impulsions lumineuses permettrait de minimiser la douleur, d’améliorer les fonctions autonomiques, voire de traiter la paralysie. Si la route est encore longue jusqu’à l’application clinique des travaux présentés aujourd’hui, les scientifiques se disent confiants quant à la possibilité de développer une version humaine de leur implant dans un proche avenir.

Source : https://www.myscience.ch/fr/news/2021/un_nouvel_implant_controle_l_activite_des_neurones_par_la_lumiere-2021-epfl

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Le CHU de Nantes est aujourd’hui le seul centre français implanteur de stimulateur diaphragmatique par voie cœlioscopique chez les patients tétraplégiques de haut niveau.

Début 2021 les équipes des services de médecine physique et de réadaptation (MPR) et de chirurgie cancérologique digestive et endocrinienne ont implanté un stimulateur diaphragmatique à un patient tétraplégique privé du contrôle volontaire de son diaphragme en raison d’une lésion de la moelle épinière et dépendant d’un respirateur à vie. « Ce premier patient est depuis complètement autonome sur le plan respiratoire ce qui facilite son retour à domicile et sa réinsertion » précise le Pr Brigitte Perrouin-Verbe, chef du pôle de médecine physique et réadaptation.

Fin 2021, ce sont trois patients qui ont été implantés grâce à cette neuroprothèse par le Dr Marie de Montrichard (chirurgien viscéral) leur permettant de retrouver une respiration électro stimulée indépendante du respirateur.

Le CHU de Nantes, aujourd’hui seul centre français implanteur de stimulateur diaphragmatique par voie coelioscopique chez les patients tétraplégiques de haut niveau, vient ainsi rejoindre les grands centres implanteurs européens.

Le service universitaire de médecine physique et réadaptation neurologique du CHU de Nantes est un des grands centres français spécialisé dans la prise en charge des lésions de la moelle épinière et un des rares à prendre en charge y compris les patients porteurs de tétraplégies hautes ventilées 24/24.

Cette nouvelle étape vient compléter l’offre de soins dédiés aux lésions de la moelle épinière au CHU de Nantes recouvrant aujourd’hui tous les champs nécessaires à la complexité de la prise en charge de ces patients.

Cette nouvelle avancée technologique dans la prise en charge de ces patients n’a été possible que grâce aux filières et à la multidisciplinarité d’expertise développées au CHU de Nantes autour de ces patients blessés médullaires, impliquant à la fois les acteurs de la phase aiguë (réanimateurs chirurgicaux, neurochirurgiens), l’équipe de MPR neurologique et l’ensemble des disciplines impliquées dans la prise en charge des déficiences multisystèmes des patients blessés médullaires (urologues, plasticiens, orthopédistes, neurophysiologistes, chirurgiens digestifs).

Source : https://www.chu-nantes.fr/cp-stimulateur-diaphragmatique-une-nouvelle-avancee-technologique-au-chu-de-nantes

Association Libre d'Aide a la Recherche sur la Moelle Epiniere

• RAPPORT ANNUEL 2021
• Un nouvel implant contrôle l’activité des neurones par la lumière
• Stimulateur diaphragmatique, une nouvelle avancée technologique au CHU de Nantes
• Hyper-interleukine-6 (Université de la Ruhr)
• Des scientifiques allemands font à nouveau marcher des souris paralysées

De l’espoir pour des millions de gens après que des souris paralysées marchent à nouveau après seulement DEUX SEMAINES grâce à une thérapie génique révolutionnaire qui régénère les nerfs de la moelle épinière endommagés

Une étude révolutionnaire a donné à des souris paralysées la possibilité de marcher à nouveau, donnant de l’espoir à quelque 5,4 millions de personnes dans le monde qui souffrent de paralysie.

Des chercheurs de l’Université de la Ruhr à Bochum en Allemagne ont stimulé la régénération des nerfs de la moelle épinière endommagés des souris à l’aide d’une protéine de leur conception.

Les rongeurs paralysés avaient perdu la mobilité des deux pattes arrière, mais après avoir reçu le traitement, ils ont commencé à marcher en seulement deux à trois semaines.

L’équipe a induit des cellules nerveuses du cortex moteur-sensoriel à produire de l’hyper-interleukine-6.

Pour ce faire, ils ont injecté des virus génétiquement modifiés pour « fournir le modèle de production de la protéine à des cellules nerveuses spécifiques ».

Les chercheurs étudient maintenant si l’hyper-interleukine-6 a encore des effets positifs chez la souris, même si la blessure est survenue plusieurs semaines auparavant, ce qui leur permettra de déterminer si le traitement est prêt pour des essais sur l’homme.

La protéine, ou hyper-interleukine-6 (hIL-6) fonctionne en prenant une caractéristique clé des lésions de la moelle épinière qui produisent des dommages aux fibres nerveuses appelées axones.

Les axones envoient des signaux dans les deux sens entre le cerveau, la peau et les muscles, et lorsqu’ils cessent de fonctionner, les communications font de même.

Et si ces fibres ne se repoussent pas suite à une blessure, les patients souffrent de paralysie à vie.

La protéine est une cytokine, importante dans la signalisation cellulaire, mais n’existe pas dans la nature et ne peut être produite qu’à l’aide du génie génétique.

« La particularité de notre étude est que la protéine n’est pas seulement utilisée pour stimuler les cellules nerveuses qui la produisent elles-mêmes, mais qu’elle est également transportée à travers le cerveau », a déclaré le chef de l’équipe, Dietmar Fischer, dans une interview.

Les recherches utilisaient auparavant une thérapie génique similaire pour régénérer les cellules nerveuses du système visuel, mais l’étude récente s’est concentrée sur celles du cortex moteur-sensoriel pour produire la protéine de leur conception.

Fischer et son équipe ont utilisé des virus qui ont stimulé les cellules nerveuses du cortex moteur-sensoriel pour fabriquer elles-mêmes la hIL-6.

Les virus ont également été programmés par la thérapie génique pour fabriquer la protéine pour guider les cellules nerveuses, appelées motoneurones.

Étant donné que ces cellules sont également liées via des branches latérales axonales à d’autres cellules nerveuses dans d’autres zones du cerveau qui sont importantes pour les processus de mouvement tels que la marche, l’hyper-interleukine-6 est également transportée directement vers ces cellules nerveuses essentielles autrement difficiles d’accès et y est libérée de manière contrôlée.

« Ainsi, le traitement par thérapie génique de quelques cellules nerveuses seulement a stimulé la régénération axonale de diverses cellules nerveuses du cerveau et de plusieurs voies motrices de la moelle épinière simultanément », souligne Dietmar Fischer.

En fin de compte, cela a permis aux animaux précédemment paralysés qui ont reçu ce traitement de commencer à marcher après deux à trois semaines.

« Cela nous a été une grande surprise au début, car cela n’avait jamais été démontré avant après une paraplégie complète ».

L’équipe étudie actuellement des moyens d’améliorer l’administration de l’hyper-interleukine-6, dans le but d’obtenir des améliorations fonctionnelles supplémentaires.

Ils explorent également si l’hyper-interleukine-6 a toujours des effets positifs chez la souris, même si la blessure s’est produite plusieurs semaines auparavant.

« Cet aspect serait particulièrement pertinent pour une application chez l’homme », a déclaré Fischer.

« Nous innovons maintenant sur de nouvelles bases scientifiques. Ces nouvelles expériences montreront, entre autres, s’il sera possible de transférer ces nouvelles approches aux humains à l’avenir ».

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21 janvier 2021,

Une souris se remettant d’une paralysie est vue dans un laboratoire de l’Université de la Ruhr, où des scientifiques ont découvert un moyen de restaurer la capacité de marcher chez des souris paralysées après une blessure complète à la moelle épinière, à Bochum, en Allemagne, le 21 janvier 2021.

Des chercheurs allemands ont permis à des souris paralysées après une lésion de la moelle épinière de marcher à nouveau et ont recréé le lien neuronal qui avait jusque-là été considéré comme irréparable chez les mammifères à l’aide d’une protéine de conception injectée dans le cerveau.

Chez l’homme, les lésions de la moelle épinière, souvent causées par des accidents de sport ou de la circulation, les rendent paralysées car toutes les fibres nerveuses qui transportent l’information entre le muscle et le cerveau ne sont pas capables de repousser.

Mais des chercheurs de l’Université de la Ruhr à Bochum ont pu stimuler la régénération des neurones des souris paralysées à l’aide d’une protéine modifiée.

“La particularité de notre étude est que la protéine n’est pas seulement utilisée pour stimuler les neurones qui les produisent par eux-mêmes, mais qu’elle est également transportée (à travers le cerveau)”, a déclaré à Reuters le chef d’équipe Dietmar Fischer dans une interview.

“De cette façon, avec une intervention relativement petite, nous stimulons beaucoup trop de nerfs à régénérer et c’est finalement pourquoi les souris peuvent à nouveau marcher.”

Il a dit que les rongeurs paralysés qui avaient reçu le traitement avaient commencé à marcher après deux à trois semaines.

Le traitement comprend l’injection de vecteurs d’information génétique dans le cerveau pour produire une protéine, appelée hyper-interleukine-6, selon le site Web de l’université.

L’équipe étudie la possibilité d’améliorer le traitement.

“Nous devons également voir si notre méthode fonctionne sur de plus gros mammifères”, a déclaré Fisher. “Nous pourrions penser aux porcs, aux chiens ou aux primates, par exemple.”

“Ensuite, si cela fonctionne là-bas, nous devrons nous assurer que le traitement est également sans danger pour les humains. Mais cela prendra certainement de nombreuses années.”

Source : https://www.observatoire-qatar.com/des-scientifiques-allemands-font-a-nouveau-marcher-des-souris-paralysees/

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Newswise – ROCHESTER, Minnesota – Selon les premières recherches de la Mayo Clinic, les cellules souches dérivées de la graisse d’un patient offrent une étape vers l’amélioration – et pas seulement la stabilisation – des fonctions motrices et sensorielles des personnes atteintes de lésions de la moelle épinière.

Un essai clinique a recruté 10 adultes pour traiter la paralysie d’une lésion traumatique de la moelle épinière. Après l’injection de cellules souches, le premier patient a démontré une amélioration des fonctions motrices et sensorielles, et n’a eu aucun effet indésirable significatif, selon un rapport de cas publié dans Mayo Clinic Proceedings.

En tant qu’essai clinique multidisciplinaire de phase I, l’étude teste la sécurité, les effets secondaires et la dose idéale de cellules souches. Les premiers résultats des essais montrent que la réponse des patients varie. L’équipe Mayo prévoit de poursuivre l’analyse des réponses des patients, et de nouveaux résultats seront publiés sur les neuf autres participants à l’essai.

« Dans ce rapport de cas, le premier patient était un super-répondeur, mais il y a d’autres patients dans l’essai qui sont des répondeurs et des non-répondeurs modérés », explique Dr. Mohamad Bydon, chirurgien neurologue de la Mayo Clinic et premier auteur du rapport. « L’un de nos objectifs dans cette étude et les études futures est de mieux définir qui sera un répondeur et pourquoi les patients répondent différemment aux injections de cellules souches.

« Les résultats à ce jour sont encourageants pour les patients souffrant de lésions de la moelle épinière, car nous explorons un éventail croissant d’options de traitement qui pourraient améliorer la fonction physique après ces blessures dévastatrices. »

Selon l’Organisation mondiale de la santé, entre 250 000 et 500 000 personnes dans le monde souffrent chaque année d’une lésion de la moelle épinière, souvent avec une perte de fonction sensorielle et motrice qui change la vie. Jusqu’à 90% de ces cas sont d’origine traumatique.

Dans le rapport de cas, le patient, alors âgé de 53 ans, s’est blessé à la moelle épinière cervicale lors d’un accident de surf en 2017. Il a subi une perte de fonction complète en dessous du niveau de blessure, ce qui signifie qu’il ne pouvait ni bouger ni ressentir quoi que ce soit en dessous son cou. Il a été opéré pour décompresser et fusionner ses vertèbres cervicales. Au cours des prochains mois, grâce à la physiothérapie et à l’ergothérapie, il a retrouvé une capacité limitée à utiliser ses bras et ses jambes, et certaines fonctions sensorielles se sont améliorées. Cependant, ses progrès ont atteint un plateau six mois après sa blessure.

Le patient s’est inscrit à l’étude neuf mois après sa blessure. Ses cellules souches ont été recueillies en prélevant une petite quantité de graisse sur son abdomen. En huit semaines, les cellules ont été cultivées en laboratoire jusqu’à 100 millions de cellules. Ensuite, les cellules souches ont été injectées dans la colonne lombaire du patient, dans le bas du dos, 11 mois après sa blessure.

Le patient a été observé à intervalles réguliers au cours des 18 mois suivant l’injection. Ses scores en physiothérapie se sont améliorés. Par exemple, dans le test de marche de 10 mètres, la ligne de base du patient de 57,72 secondes s’est améliorée de 15 mois à 23 secondes. Et dans le test de déambulation, la ligne de base du patient de 200 mètres pendant 12,8 minutes s’est améliorée à 15 mois à 700 mètres pendant 34 minutes.

Les scores en ergothérapie du patient se sont également améliorés, comme la force de préhension et de pincement et la dextérité manuelle. Ses scores sensoriels se sont améliorés, avec des tests de piqûre d’épingle et de toucher léger, tout comme son score de santé.

Les cellules souches migrent vers le plus haut niveau d’inflammation, qui est au niveau des lésions de la moelle épinière, mais le mécanisme d’interaction des cellules avec la moelle épinière n’est pas entièrement compris, explique le Dr Bydon. Dans le cadre de l’étude, les chercheurs ont prélevé du liquide céphalorachidien sur tous les patients pour rechercher des marqueurs biologiques susceptibles de donner des indices sur la guérison. Les marqueurs biologiques sont importants car ils peuvent aider à identifier les processus critiques qui conduisent à des lésions de la moelle épinière au niveau cellulaire et pourraient conduire à de nouvelles thérapies régénératives.

« La médecine régénérative est un domaine en évolution », explique Dr. Wenchun Qu, spécialiste de la douleur à la Mayo Clinic, et auteur principal du rapport. « La recherche et l’utilisation des cellules souches par Mayo s’appuient sur des années d’investigation scientifique rigoureuse. Nous nous efforçons de veiller à ce que les patients qui reçoivent des cellules souches soient pleinement informés des risques, des avantages, des alternatives et des inconnues de ces thérapies. Grâce à nos essais cliniques avec des cellules souches, nous apprenons et améliorons ces procédures.

Stem cells a step toward improving motor, sensory function after spinal cord injury

27-Nov-2019 – Newswise — ROCHESTER, Minn. — Stem cells derived from a patient’s own fat offer a step toward improving — not just stabilizing — motor and sensory function of people with spinal cord injuries, according to early research from Mayo Clinic.

A clinical trial enrolled 10 adults to treat paralysis from traumatic spinal cord injury. After stem cell injection, the first patient demonstrated improvement in motor and sensory functions, and had no significant adverse effects, according to a case report published in Mayo Clinic Proceedings.

As a phase I multidisciplinary clinical trial, the study tests the safety, side effects and ideal dose of stem cells. Early trial findings show that patient response varies. The Mayo team plans to continue analyzing patient responses, and further results will be published on the other nine trial participants.

Read more from the study team in this Center for Regenerative Medicine blog post.

« In this case report, the first patient was a superresponder, but there are other patients in the trial who are moderate responders and nonresponders, » says Mohamad Bydon, M.D., a Mayo Clinic neurologic surgeon and first author of the report. « One of our objectives in this study and future studies is to better delineate who will be a responder and why patients respond differently to stem cell injections.

« The findings to date will be encouraging to patients with spinal cord injuries, as we are exploring an increasing array of options for treatment that might improve physical function after these devastating injuries. »

Between 250,000 and 500,000 people worldwide suffer a spinal cord injury each year, often with life-changing loss of sensory and motor function, according to the World Health Organization. Up to 90% of these cases are from traumatic causes.

All subjects enrolled in this study received fat-derived stem cell treatment, which is experimental and is not approved by the Food and Drug Administration (FDA) for large-scale use. However, the FDA allowed its use in this research.

In the case report, the patient, then 53, injured the spinal cord in his neck in a 2017 surfing accident. He suffered a complete loss of function below the level of injury, meaning he could not move or feel anything below his neck. He had surgery to decompress and fuse his cervical vertebrae. Over the next few months, with physical and occupational therapy, he regained limited ability to use his arms and legs, and some sensory function improved. However, his progress plateaued at six months after his injury.

The patient enrolled in the study nine months after his injury. His stem cells were collected by taking a small amount of fat from his abdomen. Over eight weeks, the cells were expanded in the laboratory to 100 million cells. Then the stem cells were injected into the patient’s lumbar spine, in the lower back, 11 months after his injury.

« We want to intervene when the physical function has plateaued, so that we do not allow the intervention to take credit for early improvements that occur as part of the natural history with many spinal cord injuries. In this case, the patient was injected with stem cells nearly one year after his injury, » Dr. Bydon says.

The patient was observed at baseline and at regular intervals over 18 months following injection. His physical therapy scores improved. For example, in the 10-meter walk test, the patient’s baseline of 57.72 seconds improved at 15 months to 23 seconds. And in the ambulation test, the patient’s baseline of 635 feet for 12.8 minutes improved at 15 months to 2,200 feet for 34 minutes.

The patient’s occupational therapy scores also improved, such as grip and pinch strength, and manual dexterity. His sensory scores improved, with pinprick and light touch tests, as did his mental health score.

The stem cells migrate to the highest level of inflammation, which is at the level of spinal cord injury, but the cells’ mechanism of interacting with the spinal cord is not fully understood, Dr. Bydon says. As part of the study, investigators collected cerebrospinal fluid on all of the patients to look for biological markers that might give clues to healing. Biological markers are important because they can help identify the critical processes that lead to spinal cord injury at a cellular level and could lead to new regenerative therapies.

« Regenerative medicine is an evolving field, » says Wenchun Qu, M.D., Ph.D., a Mayo Clinic physiatrist and pain specialist, and senior author of the report. « Mayo’s research and use of stem cells are informed by years of rigorous scientific investigation. We strive to ensure that patients who receive stem cells are fully educated in the risks, benefits, alternatives and unknowns about these therapies. Through our clinical trials with stem cells, we are learning from and improving these procedures. »


Source : https://www.newswise.com/articles/case-report-stem-cells-a-step-toward-improving-motor-sensory-function-after-spinal-cord-injury

Vancouver, Canada. 22 juin 2020 – NervGen Pharma Corp., une société de biotechnologie dédiée à la création de solutions innovantes pour le traitement des lésions nerveuses et des maladies neurodégénératives, a annoncé aujourd’hui que le Dr Jerry Silver de la Case Western Reserve University («CWRU») à Cleveland, Ohio, a reçu une subvention de recherche de l’État de l’Ohio pour mener des études précliniques sur les lésions de la moelle épinière en collaboration avec NervGen, y compris l’effet du NVG-291 dans un contexte chronique. Le Dr Silver est un chercheur renommé sur les lésions de la moelle épinière et la médecine régénérative et professeur de neurosciences au CWRU, ainsi que le co-inventeur du principal composé de NervGen, le NVG-291.

L’État de l’Ohio, par l’intermédiaire du Département de l’enseignement supérieur de l’Ohio, a accordé au Dr Silver et au CWRU la subvention de la Third Frontier Research Initiative pour les chercheurs menant des recherches sur les lésions de la moelle épinière. La subvention de 250 000 $ soutiendra l’étude intitulée « Surmonter les protéines inhibitrices pour favoriser le rétablissement après une lésion chronique de la moelle épinière ». L’étude préclinique examinera l’inhibition de la PTPσ et / ou un inhibiteur de la synthèse périneuronale pour le traitement des lésions aigües (un jour après la blessure) et chroniques (12 semaines après la blessure) de la moelle épinière cervicale et examinera également comment la réadaptation physique facilite le processus de récupération. NervGen contribuera à l’équivalent de 110 000 $ en fournissant des produits pharmaceutiques, ainsi qu’une expertise technique à la conception de l’étude par les employés de NervGen.

« NervGen est très fier de soutenir le Dr Silver et son équipe, en particulier cet important travail visant à trouver un traitement pour ceux qui sont chroniquement affectés par une lésion médullaire », a déclaré Paul Brennan, président et chef de la direction de NervGen. « À ce jour, il y a eu très peu de thérapies qui ont prouvé avoir un effet significatif chez les patients atteints d’une lésion chronique. Cependant, les travaux menés par le Dr Silver pour comprendre le rôle des protéoglycanes chondroitine sulfate («CSPG») dans l’inhibition de la réparation nerveuse dans un contexte aigu et chronique ont été essentiels pour comprendre la voie vers une thérapeutique potentielle.

Le Dr Silver a commenté: « Jusqu’à présent, le NVG-291 a produit des résultats sans précédent dans les études précliniques sur les lésions aiguës de la moelle épinière. L’effet observé dans ces modèles est le résultat du NVG-291 agissant pour inhiber les effets négatifs des CSPG sur la réparation nerveuse. Il existe également des preuves convaincantes suggérant que les CSPG jouent un rôle essentiel dans l’inhibition de la réparation nerveuse dans un contexte chronique. Dans ce contexte, nous prévoyons que le NVG-291 devrait également démontrer un effet dans les modèles chroniques de lésion médullaire. Les études financées par le département de l’enseignement supérieur de l’Ohio constitueront une étape importante dans la vérification de cette hypothèse ».

M. Brennan a également ajouté : « Nous sommes particulièrement enthousiasmés par les résultats de cette étude dans le contexte chronique. En plus du travail que le Dr Silver mène dans cette étude, NervGen et nos collaborateurs entreprennent et prévoient d’entreprendre un certain nombre d’études précliniques supplémentaires sur les lésions chroniques de la moelle épinière alors que nous amenons le NVG-291 vers l’essai clinique. Nous comprenons le besoin médical important qui existe dans cette population de patients, et notre objectif est que le NVG-291 offre à ces patients une option de traitement significative à l’avenir.

NervGen Pharma to Collaborate on Chronic Spinal Cord Injury Study Sponsored by the State of Ohio / Ohio Department of Higher Education Awards $250,000 Grant To Dr. Jerry Silver, Co-inventor of NervGen’s Lead Compound

Vancouver, Canada. June 22, 2020 – NervGen Pharma Corp., a biotech company dedicated to creating innovative solutions for the treatment of nerve damage and neurodegenerative diseases, today announced that Dr. Jerry Silver of Case Western Reserve University (“CWRU”) in Cleveland, Ohio, has been awarded a research grant by the State of Ohio to conduct preclinical studies in spinal cord injury in collaboration with NervGen, including the effect of NVG-291 in a chronic setting. Dr. Silver is a renowned spinal cord injury and regenerative medicine researcher and Professor of Neurosciences at CWRU, as well as the co-inventor of NervGen’s lead compound, NVG-291.

The State of Ohio, through the Ohio Department of Higher Education, has awarded Dr. Silver and CWRU the Third Frontier Research Initiative grant for principal investigators conducting research in spinal cord injury. The $250,000 grant will support the study entitled “Overcoming Inhibitory Proteoglycans to Promote Recovery after Chronic Spinal Cord Injury” for the fiscal years 2020 and 2021. The preclinical study will investigate PTPσ inhibition and/or a perineuronal net synthesis inhibitor for the treatment of acute (treatment begins one day post-injury) and chronic (treatment begins 12 weeks post-injury) cervical spinal cord injuries and will also investigate how physical rehabilitation aids the recovery process. NervGen will contribute the equivalent of $110,000 by providing manufactured drug product, as well as technical and drug development expertise to the design and review of the study by NervGen employees.

“NervGen is very proud to be supporting Dr. Silver and his team, particularly this important work aimed at finding a treatment for those that are chronically affected by spinal cord injury,” stated Paul Brennan, NervGen’s President & CEO. “To date, there has been very little evidence or hope that a pharmaceutical therapy might have a meaningful effect in patients with a chronic condition. However, the work that Dr. Silver has conducted on understanding the role of chondroitin sulfate proteoglycans (“CSPGs”) in inhibiting nerve repair in both an acute and chronic setting has been critical in understanding the route to a potential therapeutic.”

Dr. Silver commented, “Thus far, NVG-291 has produced unprecedented results in preclinical studies of acute spinal cord injury. The effect seen in these models is a result of NVG-291 acting to inhibit the negative effects of CSPGs on nerve repair. There is also compelling evidence to suggest that CSPGs play a critical role in inhibiting nerve repair in a chronic setting. In this context, we expect that NVG-291 should also demonstrate an effect in chronic models of spinal cord injury. The studies that have been sponsored by the Ohio Department of Higher Education will be an important step in testing this hypothesis.”

Mr. Brennan also added, “We are particularly excited about the data that will be generated in this study in the chronic setting. In addition to the work that Dr. Silver is conducting in this study, NervGen and our collaborators are undertaking, and plan to undertake, a number of additional preclinical studies in chronic spinal cord injury as we move NVG-291 towards the clinic. We understand the significant unmet medical need that exists in this patient population, and it is our goal that NVG-291 will offer these patients a meaningful treatment option in the future.”


Source : https://www.nervgen.com/2020/06/nervgen-pharma-to-collaborate-on-chronic-spinal-cord-injury-study-sponsored-by-the-state-of-ohio-ohio-department-of-higher-education-awards-250000-grant-to-dr-jerry-silver-co-inventor-of-nervgen/

L’intelligence artificielle s’avance pour la rééducation

Résumé «Après plusieurs mois d'entraînement avec stimulation électrique, nos trois participants ont pu activer leurs muscles précédemment paralysés sans stimulation électrique et ils ont même pu faire quelques pas, mains libres, sans aucun soutien» explique Courtine.

Par Caroline Hayes

Lorsque les systèmes de réseau neuro-musculaire d’un corps sont perturbés, la stimulation électrique peut rétablir la communication. L’intelligence artificielle pourrait fournir des informations supplémentaires sur le fonctionnement du corps humain.

La simple action de ramasser une balle et de la lancer implique une communication complexe entre le cerveau et les motoneurones à l’intérieur de la moelle épinière vers les muscles du bras. Que se passe-t-il lorsque les nerfs qui transfèrent ces signaux sont endommagés, provoquant un barrage routier sur le chemin du message?

Des chercheurs du Kentucky Spinal Cord Injury Research Center de l’Université de Louisville, aux États-Unis, ont utilisé un courant électrique continu à des fréquences et des intensités variables et un entraînement locomoteur pour restaurer la connectivité cerveau-colonne vertébrale chez certains patients atteints de lésions de la colonne vertébrale. Ils ont pu se tenir debout, retrouver la mobilité du tronc et marcher quelques pas sans aide lors de l’utilisation du stimulateur péridural.

En Europe, Stimulation Movement Overground (STIMO) est une étude clinique réalisée par une équipe de scientifiques de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) et du CHU de Lausanne, dirigée par le professeur Grégoire Courtine et le professeur Jocelyne Bloch.

En novembre 2018, l’équipe de l’EPFL a observé une croissance prononcée de nouvelles connexions nerveuses dans les zones ciblées par stimulation électrique. Au lieu d’appliquer une stimulation électrique continue, ils ont ciblé des impulsions électriques à des endroits spécifiques pour activer physiologiquement la moelle épinière.

«Après plusieurs mois d’entraînement avec stimulation électrique, nos trois participants ont pu activer leurs muscles précédemment paralysés sans stimulation électrique et ils ont même pu faire quelques pas, mains libres, sans aucun soutien», explique Courtine.

Profile du professeur Grégoire Courtine

Un réseau de 16 électrodes, connectées à des racines spécifiques de la moelle épinière pour des muscles de jambe spécifiques, a été implanté chirurgicalement. Le réseau d’électrodes est connecté à un générateur d’impulsions implantable utilisé pour la stimulation cérébrale profonde chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, mais qui a été adapté pour cette étude afin d’inclure des capacités de déclenchement en temps réel, qui peuvent être utilisées avec une montre à commande vocale portée par le patient.

Sur la base du mouvement prévu, détecté par des capteurs sur les pieds du patient, des impulsions de stimulation électrique sont délivrées sur les régions de la moelle épinière qui produisent le mouvement. En pensant à activer les muscles des jambes, les connexions résiduelles dans le cerveau activent les muscles tandis que les impulsions électriques activent les circuits neuronaux associés à ces muscles. La recherche montre que la pensée synchronisée et l’excitation des circuits ciblés déclenchent la croissance de nouvelles connexions dans le cerveau et la moelle épinière.

Pour entraîner les muscles, le participant est suspendu dans un harnais qui rétablit l’interaction musculaire de la marche en fonction de la gravité lors de la marche.

Les trois participants ont retrouvé le contrôle volontaire des muscles des jambes qui avaient été paralysés; un effet qui a persisté au-delà des séances d’entraînement et même lorsque la stimulation électrique a été désactivée.

La co-auteure Karen Minassian dit: «La stimulation seule n’est pas assez forte … le participant doit s’engager activement tout le temps et apprendre à reconnaître comment la contribution volontaire amplifie l’apport de la stimulation électrique ciblée.»

«La prochaine étape consiste à commencer plus tôt, juste après la blessure, lorsque le potentiel de guérison est beaucoup plus élevé», explique Bloch.

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The simple action of picking up a ball and throwing it involves complex communication between the brain and motor neurons inside the spinal cord to the muscles in the arm. What happens when the nerves that transfer these signals are damaged, causing a roadblock in the path of the message ?

Researchers at the Kentucky Spinal Cord Injury Research Center at the University of Louisville, USA, used a continuous electrical current at varying frequencies and intensities and locomotor training to restore brain-to-spine connectivity in some spinal injury patients. They were able to stand, regain trunk mobility, and walk a few steps without assistance when using the epidural stimulator.

In Europe, Stimulation Movement Overground (STIMO) is a clinical study by a team of scientists from the École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) and the Lausanne University Hospital (CHUV), headed by Professor Grégoire Courtine and Professor Jocelyne Bloch.

Back in November 2018, the EPFL team observed pronounced growth of new nerve connections in areas that were targeted with electrical stimulation. Instead of applying continuous electrical stimulation, they targeted electrical pulses at specific locations to physiologically activate the spinal cord.

“After several months of training with electrical stimulation, our three participants were able to activate their previously paralysed muscles without electrical stimulation and they could even take a few steps, hands-free, without any support,” says Courtine.

An array of 16 electrodes, mapped to specific roots of the spinal cord for specific leg muscles, was surgically implanted. The electrode array is connected to an implantable pulse generator that is used for deep brain stimulation in people with Parkinson’s disease, but which has been adapted for this study to include real-time triggering capabilities, which can be used with a voice-controlled watch worn by the patient.

Based on the intended movement, detected by sensors on the patient’s feet, electrical stimulation bursts are delivered over the regions of the spinal cord that produce the movement. By thinking about activating the leg muscles, the residual connections in the brain activate muscles while electrical pulses activate the neural circuits associated with these muscles. The research shows that synchronised thought and excitation of the targeted circuits trigger the growth of new connections in the brain and spinal cord.

To train the muscles, the participant is suspended in a body-weighted harness that re-establishes the gravity-dependent gait muscle interaction when walking.

By Caroline Hayes

All three participants recovered voluntary control of leg muscles that had been paralysed; an effect which persisted beyond training sessions and even when the electrical stimulation was turned off.

Co-author Karen Minassian says: “Stimulation alone is not strong enough… the participant needs to actively engage all the time, and learn to recognise how voluntary contribution amplifies the input from the targeted electrical stimulation.”

“The next step is to start earlier, just after the injury, when the potential for recovery is much greater,” says Bloch.

Source : https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/04/ai-goes-out-on-a-limb-for-rehabilitation/

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GTX Medical, une société de technologie médicale ayant des bureaux aux Pays-Bas et en Suisse, a annoncé qu’elle a reçu la désignation de dispositif révolutionnaire pour le système Go-2, un implant qui fournit une thérapie de stimulation épidurale ciblée pour les patients souffrant de lésions de la moelle épinière. Le dispositif vise à permettre à ces patients de retrouver la fonction motrice de la jambe et le contrôle neurologique.

À l’heure actuelle, les patients atteints de paralysie des membres inférieurs causée par des lésions traumatiques de la moelle épinière ont des options limitées en termes de récupération substantielle fonctionnelle. Le système Go-2 vise à changer cela pour les patients avec un nombre suffisant de fibres nerveuses spinales restantes. L’appareil donne des impulsions électriques aux fibres nerveuses restantes qui imitent les impulsions motrices qui se produisent pendant la marche.Ces impulsions sont synchronisées avec les mouvements que le patient effectue en temps réel et, en effet, l’appareil entraîne le cerveau à utiliser les fibres nerveuses restantes pour aider à la marche. Lorsqu’il est utilisé au fil du temps, le dispositif permet un recâblage neuronal qui peut entraîner des améliorations à long terme de la mobilité des patients.

GTX a également développé un système portable non invasif appelé LIFT pour les patients atteints de paralysie des membres supérieurs après une lésion de la moelle épinière. L’appareil LIFT a reçu la désignation de dispositif révolutionnaire de la FDA

When a body’s neural-muscle network systems are disrupted, electrical stimulation can re-establish communication. Artificial intelligence could provide further insight into how the human body works.